پردازنده
انواع سخت افزار کامپیوتری شماره 1 : پردازنده یا CPU چیست؟
پردازنده (CPU) و یا به عبارتی واحد پردازشگر مرکزی در حکم مغز و اداره کننده کامپیوتر است و مسئولیت انجام محاسبات ریاضی داخلی کامپیوتر و فرمان دادن به دیگر اجزا را به عهده دارد. CPU محاسبات داخلی کامپیوتر را به وسیله دو عدد 0 و 1 انجام می دهد. کلیه قطعات داخل کامپیوتر برای انجام کارها و محاسبات خود نیازمند این قطعه کوچک هستند.
- بیشتر بخوانید : CPU چیست ، چه کاری انجام می دهد و چه اجزایی دارد؟ به زبان ساده.
ساختمان داخلی CPUها نیز متشکل از میلیون ها ترانزیستور بسیار ریزی است که به کمک فناوری نانو با دقت بسیار در کنارهم قرار داده شده اند.برای مثال CPUهای چهار هسته ای متعلق به کمپانی اینتل دارای بیش از 820 میلیون ترانزیستور می باشد. رقم هایی اعجاب انگیز که حاکی از ساختار پیچیده و فوق پیشرفته این قطعه دارند.
از دیگر مشخصات و اصطلاحات این مبحث می توان به BUS اشاره کرد. واحد پردازشگر مرکزی برای ارتباط با دنیای خارج خود می تواند به حجم خاصی اطلاعات را ارسال یا دریافت کند. این گذرگاه را با نام باس (BUS) می شناسیم و یکای آن را مگاهرتز می نامیم. در بررسی CPUها حتما به اصطلاحی به نام کش (cache) برخورد کرده اید.
- بیشتر بخوانید : کش CPU چیست؟ بررسی CPU Cache یا حافظه کش پردازنده به زبان ساده
- بیشتر بخوانید : تفاوت L1 و L2 و L3 در CPU Cache چیست؟ انواع کش CPU
کش به حافظه ای بسیار سریع و گران قیمت گفته می شود که همیشه مقدار کمی از آن در CPU تعبیه شده است. کار کش نگهداری اطلاعاتی برای CPU است که در هنگام پردازش اطلاعات به آنها نیاز سریع دارد. حافظه ی کش در سه سطح وجود دارد و با حجم های مختلف. سطح اول یا L1 سطح دوم یا L2 و سطح سوم یا L3.
حافظه Cache نوعی حافظه است که برای ذخیره اطلاعاتی که دارای فرکانس بازیابی بالا می باشند استفاده می شود. این نوع حافظه سرعتی بسیار بالا نزدیک به سرعت پردازنده مرکزی دارد و سرعتش از RAM بالاتر است اما حجم کمی دارد. این حافظه در داخل واحد پردازنده قرار دارد و داده هایی که خیلی استفاده می شوند داخل این حافظه ذخیره می شود.
بعنوان مثال CPU مدل E5XXX ساخته شرکت اینتل دارای 2 مگابایت حافظه نهان (cache) می باشند. هرچقدر مقدار این حافظه نهان بیشتر باشد اطلاعات بیشتری در آن ذخیره شده و پردازنده در پردازش داده ها کمتر معطل می ماند. اما از طرفی باید توجه شود که وجود حافظه زیاد نیاز به مدیریت بیشتر داشته و در نتیجه کارایی کمتر CPU نیز می گردد. مهمترین کمپانی های سازنده CPU عبارتند از AMD و Intel که دو رقیب اصلی و دیرینه هستند و دیگر تولید کننده ها را تقریبا به کنار زده اند.
جدیدترین CPU اگرچه سریعترین است گرانترین CPU هم هست هر چند کارایی یک کامپیوتر بوسیله CPU آن شناخته می شود مثلا می گویند این کامپیوتر پنتیوم 4 یا 3 است ولی این به تنهایی بازتاب کارایی یک کامپیوتر نیست زیرا این کمیت فقط سرعت پروسسور را نشان می دهد و نه کارایی کل کامپیوتر که اجزای مهم دیگری غیر از CPU دارد. مثلا یک کامپیوتر که در حال اجرای چند نرم افزار حجیم و سنگین است و پردازنده چهار هسته ای آن بیش از 3 گیگا هرتز در هر هسته خود سرعت دارد، ممکن است اطلاعات را خیلی سریع پردازش کند
اما همیشه منتظر هارد دیسک که یک قطعه کندتر است می ماند. معنی این جمله آن است که پردازنده برای انتقال اطلاعات بیشتر وقت خود را در یک انتظار بیهوده می گذراند. با این همه تقریبا در حدود 80% سیستم ها با قابلیت های گوناگون، پردازنده اولین قطعه ای است که باید مورد توجه قرار گیرد. پردازنده مرکزی، توان پردازش لازم برای نرم افزارها و فعالیت های گوناگون در سیستم را فراهم می کند.
تفاوت انواع CPU ( مقایسه CPU ها و قابلیت های پردازنده ها )
در پردازنده 4 فاکتور بیش از بقیه مورد توجه قرار می گیرد :
مهندسی ساخت : مهندسی ساخت یا Engineering یک پردازنده، مهمترین عامل در تعیین کارایی یک پردازنده به خصوص است. در واقع مهندسی یک پردازنده، مشخص کننده خصوصیات کلی یک گروه از پردازنده ها است.
فرکانس : تا کمتر از 2-3 سال پیش و قبل از عرضه اتلون XPها فرکانس پردازنده در کنار میزان حافظه کش، به عنوان مشخصه کارایی یک پردازنده شناخته می شد، اما بعد از عرضه اتلون XPها توسط AMD نقش پررنگ فرکانس به تدریج کم رنگ تر شد. امروزه فرکانس پردازنده بیشتر برای مقایسه پردازنده های مشابه از یک نسل استفاده می شود. با این حال فرکانس پردازنده کماکان رابطه خود را برای کارایی پردازنده حفظ کرده است. فقط می توان گفت از خطی بودن رابطه فرکانس با کارایی کمی کاسته شده است.یک مثال عینی این می تواند باشد که در اتلونX2ها یا Core 2 های دوهسته ای با افزایش فرکانس، توان پردازش پردازنده بالا می رود اما چنین مقایسه ای را نمی توان در مورد دو پردازنده اتلون X2 و Core 2 Duo با فرکانس یکسان انجام داد. مثلا نمی توان گفت که یک اتلون X2 با فرکانس 4//2 گیگاهرتز، کارایی مشابه یک Core 2 Duo با فرکانس 4//2گیگاهرتز را دارد.
حافظه کش سطح دو (L2): این حافظه نوعی حافظه سریع است که روی پردازنده تعبیه می شود. میزان این حافظه روی قیمت کل پردازنده تاثیر قابل توجهی دارد. برخی از نرم افزارها از میزان حافظه کش، بهره زیادی می برند و بالا بودن آن، تاثیر قابل توجهی در کارایی آنها دارد. برعکس برای برخی دیگر از نرم افزارها یک مگابایت یا دو مگابایت بودن حافظه کش، تفاوتی نخواهد داشت.
- فرکانس مسیر: فرکانسی است که پردازنده و پل شمالی مادربورد در آن به تبادل اطلاعات می پردازند. قطعا هر چه این فرکانس بالاتر باشد، سرعت تبادل اطلاعات میان پردازنده و چیپست مادربورد بالا می رود. وابستگی پردازنده به فرکانس مسیر بستگی دارد. ممکن است یک نرم افزار از فرکانس مسیر بالاتر بهره ببرد و نرم افزار دیگر خیر. برای انتخاب پردازنده مناسب کار شما، بهترین کار این است که کارایی پردازنده موردنظر بررسی شود. مهندسی پردازنده های کنونی به گونه ای است که یک یا چند زمینه مشخص، قوی تر و در برخی کاربرادهای دیگر ضعیف تر هستند.
نظرات
ارسال یک نظر